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公開番号2024173597
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023188218
出願日2023-11-02
発明の名称推定装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類G01C 21/30 20060101AFI20241205BHJP(測定;試験)
要約【課題】移動体の位置や向きの推定精度を向上させる技術を提供する。
【解決手段】無人運転によって移動体を移動させるために用いられる推定装置は、第1測距装置によって取得される移動体の3次元点群データを用いた第1マッチングを実行し、第1マッチングによる第1算出結果として、移動体の位置と向きとの少なくとも一方を算出する第1マッチング部と、第2測距装置によって取得される移動体の3次元点群データを用いた第2マッチングを実行し、第2マッチングによる第2算出結果として、移動体の位置と向きとの少なくとも一方を算出する第2マッチング部と、移動体の位置と向きとの少なくとも一方の推定値であって、無人運転のための制御指令の生成に用いられる推定値を算出する推定部とを備える。推定部は、第1算出結果と第2算出結果とに応じて、第1算出結果と第2算出結果との少なくとも一方を用いて推定値を算出する推定処理を実行する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
無人運転によって移動体を移動させるために用いられる推定装置であって、
第１測距装置によって取得される前記移動体の３次元点群データを用いた第１マッチングを実行し、前記第１マッチングによる第１算出結果として、前記移動体の位置と向きとの少なくとも一方を算出する第１マッチング部と、
第２測距装置によって取得される前記移動体の３次元点群データを用いた第２マッチングを実行し、前記第２マッチングによる第２算出結果として、前記移動体の位置と向きとの少なくとも一方を算出する第２マッチング部と、
前記移動体の位置と向きとの少なくとも一方の推定値であって、前記無人運転のための制御指令の生成に用いられる推定値を算出する推定部と、を備え、
前記推定部は、前記第１算出結果と前記第２算出結果とに応じて、前記第１算出結果と前記第２算出結果との少なくとも一方を用いて前記推定値を算出する推定処理を実行する、推定装置。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
請求項１に記載の推定装置であって、
前記推定部は、
前記第１算出結果と前記第２算出結果との間の差異が予め定められた基準程度より小さい場合に、前記推定処理を実行し、
前記差異が前記基準程度以上である場合に、前記推定処理を実行しない、
推定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の推定装置であって、
前記推定部は、前記推定処理において、前記第１算出結果と前記第２算出結果とのうち、マッチングの信頼度がより高い算出結果を用いて、前記推定値を算出する、推定装置。
【請求項４】
請求項２に記載の推定装置であって、
前記推定部は、前記推定処理において、前記第１算出結果と前記第２算出結果との平均を用いて、前記推定値を算出する、推定装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一項に記載の推定装置であって、
前記差異が前記基準程度以上である場合に、前記移動体を減速または停止させるための減速指令を生成する減速指令部を備える、推定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、推定装置に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両の製造工程において、自律的に又は遠隔制御によって車両を走行させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０１７－５３８６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両のような移動体の移動を制御するために、測距装置を用いて取得される移動体の３次元点群データを用いて、移動体の位置や向きを推定する技術が知られている。こうした移動体の位置や向きの推定精度をより向上させる技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本開示の一形態によれば、無人運転によって移動体を移動させるために用いられる推定装置が提供される。この推定装置は、第１測距装置によって取得される前記移動体の３次元点群データを用いた第１マッチングを実行し、前記第１マッチングによる第１算出結果として、前記移動体の位置と向きとの少なくとも一方を算出する第１マッチング部と、第２測距装置によって取得される前記移動体の３次元点群データを用いた第２マッチングを実行し、前記第２マッチングによる第２算出結果として、前記移動体の位置と向きとの少なくとも一方を算出する第２マッチング部と、前記移動体の位置と向きとの少なくとも一方の推定値であって、前記無人運転のための制御指令の生成に用いられる推定値を算出する推定部と、を備える。前記推定部は、前記第１算出結果と前記第２算出結果とに応じて、前記第１算出結果と前記第２算出結果との少なくとも一方を用いて前記推定値を算出する推定処理を実行する。
このような形態によれば、第１測距装置による３次元点群データを用いたマッチングによる第１算出結果と、第２測距装置による３次元点群データを用いたマッチングによる第２算出結果とをそれぞれ個別に算出し、各算出結果に応じて、位置や向きの推定値を算出できる。そのため、例えば、位置や向きの推定に際して単一の算出結果のみを算出する場合と比較して、位置や向きの推定精度を向上できる可能性が高まる。
（２）上記形態の推定装置では、前記推定部は、前記第１算出結果と前記第２算出結果との間の差異が予め定められた基準程度より小さい場合に、前記第１算出結果と前記第２算出結果との少なくとも一方を用いた前記推定処理を実行し、前記差異が前記基準程度以上である場合に、前記推定処理をしないものとしてもよい。このような形態によれば、第１算出結果と第２算出結果との間の差異が比較的小さい場合に、第１算出結果や第２算出結果を用いた推定処理を実行できる。また、第１算出結果と第２算出結果との間の差異が比較的大きい場合には、推定処理が実行されない。そのため、算出結果間の差異に起因して位置や向きの推定精度が低下することを抑制できる。
（３）上記形態の推定装置では、前記推定部は、前記推定処理において、前記第１算出結果と前記第２算出結果とのうち、マッチングの信頼度がより高い算出結果を用いて、前記推定値を算出してもよい。このような形態によれば、マッチングの信頼度がより高い算出結果を用いて位置や向きを推定できるので、推定精度を向上できる可能性がより高まる。
（４）上記形態の推定装置では、前記推定部は、前記推定処理において、前記第１算出結果と前記第２算出結果との平均を用いて、前記推定値を算出してもよい。このような形態によれば、第１算出結果と第２算出結果とを用いて簡易に位置や向きを推定できる。
（５）上記形態の推定装置では、前記差異が前記基準程度以上である場合に、前記移動体を減速または停止させるための前記制御指令を生成する減速指令部を備えてもよい。このような形態によれば、算出結果間の差異に起因して位置や向きの推定精度が低下し得る場合に、遠隔制御対象の移動体を減速または停止させることができる。
本開示は、上述した推定装置としての形態以外にも、例えば、システムや、推定方法、コンピュータプログラム、および、コンピュータプログラムが記録された一時的でない記録媒体などの形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
システムの構成を示す概念図。
車両と制御装置との構成を示すブロック図。
第１実施形態における車両の走行制御の処理手順を示すフローチャート。
第１実施形態における指令生成処理のフローチャート。
マッチングの例を模式的に説明する図。
第２実施形態における指令生成処理のフローチャートである。
第３実施形態におけるシステムの構成を示す概念図。
第３実施形態における車両の走行制御の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
Ａ．第１実施形態：
図１は、本実施形態におけるシステム１０の構成を示す概念図である。システム１０は、移動体としての１台以上の車両１００と、車両１００の遠隔制御を実行する制御装置２００と、車両１００の３次元点群データを測定する複数の測距装置３００と、車両１００の製造工程の管理を行う工程管理装置４００とを備える。第１実施形態では、制御装置２００が本開示の「推定装置」に相当する。制御装置２００のことを、サーバとも呼ぶ。
【０００９】
本開示において、「移動体」は、移動し得る物体を意味し、例えば、車両や電動垂直離着陸機（いわゆる空飛ぶ自動車）である。車両１００は、車輪によって走行する車両であっても無限軌道によって走行する車両であってもよく、例えば、乗用車、トラック、バス、二輪車、四輪車、戦車、工事用車両などである。車両１００は、電気自動車（BEV：Battery Electric Vehicle）、ガソリン自動車、ハイブリッド自動車、ならびに燃料電池自動車を含む。移動体が車両以外である場合には、本開示における「車両」「車」との表現を、適宜に「移動体」に置き換えることができ、「走行」との表現を、適宜に「移動」に置き換えることができる。
【００１０】
車両１００は、無人運転によって走行可能に構成されている。「無人運転」とは、搭乗者の走行操作によらない運転を意味する。走行操作とは、車両１００の「走る」、「曲がる」、「止まる」の少なくともいずれかに関する操作を意味する。無人運転は、車両１００の外部に位置する装置を用いた自動または手動の遠隔制御によって、あるいは、車両１００の自律制御によって実現される。無人運転によって走行している車両１００には、走行操作を行わない搭乗者が搭乗していてもよい。走行操作を行わない搭乗者には、例えば、単に車両１００の座席に着座している人や、組み付け、検査、スイッチ類の操作といった走行操作とは異なる作業を車両１００に乗りながら行っている人が含まれる。なお、搭乗者の走行操作による運転は、「有人運転」と呼ばれることがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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